'Ik heb naar zeegrasweiden geluisterd'

ISABEL KEY van de Universiteit van Edinburgh luistert naar zeegras om te begrijpen hoe de onderwatergeluidslandschappen de biodiversiteit weerspiegelen

De ruige westkust van Schotland ziet er prachtig uit in de zon. De turquoise zee is kalm, maar zelfs in juli is het fris, 12°C. Gewapend met mijn opnameset, snorkeluitrusting en mijn dikke wetsuit heb ik geluisterd naar de zeedieren die in drie verschillende Schotse zeegrasweiden leven.

Lees ook: HMS OCToPUS bewapent duikers om snel zeegras te zaaien

Voor mijn doctoraat in de mariene ecologie onderzoek ik de biodiversiteit van Schotse zeegrasweiden die, midden in de zomer, in volle bloei staan. In tegenstelling tot zeewier heeft deze zeeplant bloemen, zaden, stuifmeel en ondergrondse wortels.

Zeegrasweiden bruisen van activiteit. Zeeslakken schrapen rotsen terwijl ze algen eten, jonge vissen voeden zich met klein zoöplankton, krabben vechten om hun territorium te verdedigen, en vogels, zeehonden en otters jagen op voedsel.

Er is een kakofonie van geluiden uit al deze drukte en ik onderzoek hoe zeegras-soundscapes – dat zijn de verzamelingen geluiden die in een omgeving te horen zijn – verschillen, afhankelijk van de dieren in het wild die daar leven.

Het horen van een grotere verscheidenheid aan geluiden zou kunnen betekenen dat er meer dieren in het zeegras zitten en mogelijk duiden op een gezondere zeegrasweide met meer biodiversiteit.

Zeegrasweiden hebben dat wel daalde drastisch als gevolg van de afvoer van sediment en nutriënten uit de landbouw, kustontwikkeling, destructieve visserijpraktijken en ziekten. Groot-Brittannië heeft mogelijk meer dan 40% van zijn zeegrasbedekking verloren % tot 90 vergeleken met het pre-industriële niveau.

wereldwijd 29% zeegras is sinds de 18e eeuw verdwenen en het tempo van de achteruitgang is versneld, waarbij sinds de jaren negentig elk jaar ongeveer 7% verloren gaat.

Zeegras is een belangrijk broedplaats voor vissen, verbetert de waterkwaliteit en fungeert als koolstofopslag. De achteruitgang ervan heeft dus gevolgen voor de zeedieren die in het leefgebied leven, voor de dieren hogerop in de voedselketen en voor de gezondheid van de oceanen in bredere zin.

Het opnemen van soundscapes in zeegras is nuttig omdat het onderzoekers zoals ik in staat stelt wezens te detecteren die we niet noodzakelijkerwijs kunnen zien, omdat ze gecamoufleerd of verborgen zijn, of misschien nachtdieren zijn.

Het veroorzaakt ook minimale verstoring vergeleken met sommige andere monitoringmethoden, en het zou goedkoop en efficiënt kunnen worden. In de toekomst kun je misschien gewoon een recorder neerleggen, oppakken, wat algoritmen uitvoeren en wat informatie krijgen over de aanwezige dieren.

Luister naar Isabel Key die de geluiden uitlegt die ze heeft verzameld in een interview De Conversation Weekly-podcast.

Bij elke weide die ik bezoek, plaats ik onderwatermicrofoons ter grootte van een handpalm op statieven en laat ze een week op de zeebodem liggen.

Dagelijks snorkel ik naar beneden om een ​​videocamera naast de microfoon te plaatsen, zodat ik het geluid kan afstemmen op de video. Zo kan ik erachter komen welk geluid welk dier maakt.

Terug op kantoor heb ik mijn audio-opnamen geanalyseerd met behulp van ‘akoestische indices’, die maatstaven zijn voor de complexiteit van de soundscape. Denk hierbij aan dierengeluiden, maar ook aan golven, bootgeluid en rinkelende meerkettingen.

Vervolgens beoordeel ik de klankrijkdom door naar fragmenten van één minuut te luisteren. Als ik naar het spectrogram kijk – een visuele weergave van deze geluiden – kan ik tellen hoeveel verschillende soorten dierengeluiden er aanwezig zijn. Dat is tijdrovend, maar geeft een geweldig inzicht.

Tot nu toe heb ik veertien verschillende soorten geluiden geïdentificeerd waarvan ik vermoed dat ze afkomstig zijn van vissen en krabben die in het zeegras leven, plus de fluittonen en klikken van dolfijnen die ik van verder weg kan horen als ze voorbij zwemmen.

Ik kan kijken naar de exacte frequenties (of toonhoogte) die geluiden raken en naar de patronen die ze maken, en dat geluid vervolgens nauwkeuriger toewijzen aan een dierlijke of menselijke activiteit.

Ik heb enig bewijs gevonden voor een karakteristiek zeegrasgeluidslandschap, waarbij bepaalde geluiden vaker voorkomen in zeegras dan in een zandhabitat. Vissen maken lage grommende, boerende of spinnende geluiden. Krabben maken hogere, metaalachtige, schrapende geluiden.

Ik hoor vaak een knallend geluid die in de loop van de dag prominenter wordt. Terwijl het zeegras fotosynthetiseert, vooral midden op de dag als de zon warm en helder is, produceert de plant zuurstofbellen die zich verzamelen op het oppervlak van de zeegrassprieten en knappen als ze het water in bewegen.

Het is moeilijk te ontcijferen welk dier welk geluid maakt, vooral omdat onze oceanen zulke luidruchtige plekken zijn. Akoestische vervuiling kan een ernstig probleem zijn voor zeedieren die voor hun overleving afhankelijk zijn van geluid, hetzij om een ​​partner te vinden, te navigeren, met elkaar te communiceren of op jacht te gaan naar voedsel.

Interessant is echter dat zeegras zou kunnen fungeren als buffer voor enige geluidsoverlast onder water. Als 3D-structuur fungeert zeegras als een fysieke barrière tegen golfenergie – dat is een van de redenen waarom het een cruciale rol speelt in het beschermen van kustgebieden van erosie.

Het kan ook geluidsgolven absorberen en zelfs vissen beschermen van dolfijnen die echolocatie gebruiken om naar hun prooi te navigeren. De klikken van dolfijnen dringen niet zo goed door zeegras, dus vissen kunnen veiliger zijn in deze zeegrasgeluidsschuilplaats dan in de open zee.

In twee weilanden vond ik, zoals verwacht, meer vis- en krabgeluiden in het zeegras dan op de zanderige plekken waarmee ik ze vergeleek. Maar op één locatie hoorde ik meer geluiden boven het zand dan in het zeegras, ondanks dat daar minder dieren in het wild leefden. Het biodiversiteitsniveau wordt dus niet noodzakelijkerwijs direct weerspiegeld door het geluidslandschap.

Dit kan gedeeltelijk te wijten zijn aan verschillen in de manier waarop geluid zich in verschillende habitats verplaatst. Geluid wordt gemakkelijker overgedragen over zand dan via zeegras. Dit fenomeen kan leiden tot misleidende resultaten waarbij het moeilijker is om vissen te horen in dichter zeegras, omdat het zeegras zelf het geluid absorbeert, zelfs als er meer vissen leven.

Onderzoekers moeten voorzichtig zijn bij het interpreteren van soundscape-gegevens en rekening houden met de manier waarop de habitatstructuur de manier waarop geluiden worden gehoord beïnvloedt. Akoestische monitoring zou daarom nuttiger kunnen zijn voor het bestuderen van veranderingen in het dierenleven in de loop van de tijd op één locatie dan voor het vergelijken tussen verschillende gebieden.

Weidemonitoring

De hoop is dat dit soort werk kan worden gebruikt om algoritmen voor machinaal leren te trainen en uiteindelijk een eenvoudig te gebruiken hulpmiddel te bouwen voor het monitoren van de biodiversiteit in zeegras en andere mariene habitats.

Dat vereist een uitgebreide bibliotheek met geluiden. Dit bestaat al voor dolfijnen en andere zeezoogdieren, maar is nog niet goed ingeburgerd voor geluiden van vissen, krabben en andere ongewervelde dieren zoals garnalen.

Het vastleggen van alle verschillende geluiden die elke soort kan maken, begint meestal met opnames gemaakt in een aquarium. Vervolgens kan geautomatiseerde detectie proberen dat te matchen met geluiden die onderzoekers zoals ik in het veld opnemen.

Dit zou wetenschappers in staat moeten stellen vroege indicatoren van de achteruitgang van weidegronden te identificeren of het succes van projecten voor het herstel van zeegras te meten.

Misschien zullen mariene wetenschappers over de hele wereld op een dag geluidsrecorders opzetten die audiofragmenten van kustzeeën naar a kunnen verzenden centrale onlinedatabase waar soundscapes automatisch kunnen worden geanalyseerd om de gezondheid van de oceaan te beoordelen.

Dit zou ons bijna realtime gegevens kunnen opleveren over dierenpopulaties en -bewegingen, wat zou kunnen bijdragen aan de bescherming van de zee en aan duurzame visserijpraktijken. Dat is een opwindend vooruitzicht.

Ook op Divernet: 5 MANIEREN OM DE MARIENE BESCHERMING RONDOM GROOT-BRITTANNIË TE VERBETEREN, GROTE ZEEGRASONDERZOEK VERRASST ORGANISATOREN, ZEEGRAS GEBLOEIT IN DE BUURT VAN DE BEWOONDE EILANDEN VAN DE MALDIVEN – DIT IS WAAROM, ZEEGRASPROJECT GAAT VAN start IN CORNWALL